超深水平井完井及采油工艺设计论文_靳甲斌

超深水平井完井及采油工艺设计论文_靳甲斌

靳甲斌

COSL油田生产事业部完井中心 天津 300000

摘要:完井管柱的优化设计能有效缩短完井周期、提高完井效率,同时对完井后的储层改造方案的实施具有重要的影响。针对超深直井及水平井开展了完井管柱结构的设计工作,实现了完井后可直接实施酸化压裂的完井方案。同时对各类采油工艺展开了探讨,分析了机械采油方式的适应性,制定出更为合理的采油工艺。

关键词:超深水平井;完井;采油;工艺设计

1、前言

酸化压裂工艺成为了完井后储层改造的重要手段,对于超深水平井而言,优化完井管柱能降低完井周期、节约经费投人、实现高效开采的目的。因此,对于超深水平井的完井及采油工艺需要进一步探讨分。完井管柱设计原则:遵循安全第一的原则,高含硫气井管柱结构要求具有永久式封隔器和井下安全阀;管柱尺寸必须满足开发配产要求;遵循多功能、一次性完成改造、测试、投产联作要求,以减少施工风险;遵循有利保护套管的原则,要下封隔器,并在油套环形空间充满环空保护液,并根据需要加平衡压力。

2、完井管柱设计

碳酸盐岩储层具有压力敏感、安全密度窗口窄、易喷易漏、井控风险大等特点,自2012年下半年开始,塔中区块水平井井深大幅增加、水平段不断延长,受储层跟踪难、井眼轨迹不平滑、钻具托压严重等因素的影响,模拟通井管柱在裸眼段摩阻较大(甚至光钻杆也很难通过),给后期的试油完井作业带来了很大的挑战。文章正是针对"模拟通井时间长、管柱下入难、无法进行常规完井"的问题,提出了以斜坡钻杆与油管相结合的完井管柱为核心的特殊完井方案,优化配置了完井管柱,完善并标准化了该工艺的工序,成功应用5口井的效果分析表明,该工艺有效建立了复杂井眼条件下的油气通道,并为类似井的完井工程提供了一个新思路。

2.1常规酸压油井完井管柱设计

主体采用3 1 /2"P 1 l OSE油管+伸缩管+液压可取式封隔器的改造一投产一体化完井管柱,管柱设计为:3 1 /2"P 1 l OSE油管+伸缩管+7“(或7 7/8")液压可取式封隔器+2 7/8“油管+坐封球座+油管鞋,见图1。油管鞋下深:裸眼井下至套管鞋以卜20 m左右,套管固井射孔井下到射孔段以卜20 m左右(为方便后期测试,先射孔,再下完井管柱),筛管完井的直井下至储层段以卜20 m左右,筛管完井的水平井下至井斜35一400位置。

2.2常规酸压中低含硫气井完井管柱设计

主体采用3 1/2"B G 1 l OS/B GT 1油管+伸缩管+液压可取式封隔器的改造一投产一体化完井管柱,管柱设计为:3 1 /2"B G 1 l OS/B GT 1油管+伸缩管+7“(或7 7/8")液压可取式封隔器+2 7/8“油管+坐封球座++31 /2"筛管+圆头盲堵,见图2。油管鞋下深:裸眼井下至井底,套管固井射孔井下到射孔段以下,筛管完井的直井下至储层段以下,筛管完井的水平井下至井斜35~40。位置。

2.3常规酸压高含硫气井完井管柱设计

主体采用3 1 /2"BG 1 l OS/BGT 1油管+井下安全阀+伸缩管+永久式封隔器的改造一投产一体化完井管柱,管柱设计为:3 1/2"B G 1 l OS/B GT 1油管+井下安全阀(下深50一100 m)+伸缩管+7“(或7 7/8"永久式封隔器卜2 7/8“油管+坐封球座++3 1 /2"筛管+圆头盲堵,见图3。油管鞋下深:油管鞋下深同中低含硫气井。

3、机械采油方式优选

在满足开发方案配产要求的前提下,结合该油田的地面条件,提出如下机械采油方式优选原则:

(1)能完成开发方案单井配产指标;

(2)产量可调范围大,能在较长的开发生产时期内应用,有利于保持采油方式的相对稳定;

(3)主体技术性能稳定,配套技术基本稳定;

(4)股资成本相对较低,具有较好的经济效益。

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以鄂尔多斯盆地某油田实例来进行分析各类采油期工艺应用效果及适应性f51c3.1机采方式现状

目前研究区机采方式只有潜油电泵和抽油机两种。抽油机井13口,开井10口(间开3口),高含水关井2口,低效关井1口,待转及正转井3口,至2013年10月抽油机井累计产油17 778.16 t,平均检泵周期271天,平均泵效53.7%。气油比差异较大,为。一5 953 m3/tc 机采存在问题:共检抽、待检抽作业10井次,作业中返工1井次,检泵作业1井次,检抽主要原因为地层出泥砂,主要表现形式为砂卡导致抽油杆拉断、泥砂堵塞流动通道,

3.2举升方式适应性分析

下面对常用几种人工举升方式在研究区油藏的适应性进行分析

(1)有杆泵举升

有杆泵采油适用于中等深度、中一低产量井,其一般排量范围1一120 m3/d,一般举升高度小于3000 m,采用高强度杆或玻璃钢杆后,举升高度还可以进一步提高,该工艺具有技术成熟、调参和检泵比较方便、检泵周期长、能量效率高、一次性投资相对较低等优点。前抽油机举升配套工艺技术成熟,且在油田应用比较广泛,可以作为研究区候选人工举升方式之一。

(2)电潜泵举升

电潜泵适用于中深井的大排量举升,目前国产潜油电泵的排量范围为50一500 m3/d,扬程最高可达3 000 m,具有操作管理方便、工艺技术成熟、对较恶劣地面环境适应能力强、占地少、能量效率高等优点。与游梁式抽油机相比,其能量效率更高、排量更大,但一次性投人较高!目前油田对潜油电泵的使用、管理经验比较丰富,国内制造厂家产品的质量比较可靠,价格也相对便宜。可以作为研究区候选人工举升方式之一。

(3)气举举升

与其它举升方式相比,气举方式更适应高气比和大斜度定向井应用,对地面环境适应性强,‘理方便,但地面压缩机和地面管网建设一次性投高,应在一个油田或区块整体应用,不宜分散开.

目前油藏生产井生产气油比较大,自生气源足,从单井考虑可以气举,但气举生产需要建地管网和卜压缩机处理装置,投资较大,不适合采气举采油。因此,研究区人工举升方式不考虑气,举升采油方式。2.3机械采油方式优选 电潜泵举升和有杆泵举升是研究区主体采油式,由于油藏可能不考虑补充能量,液面下降较时可以考虑加深泵挂,油藏采用电潜泵采油和有泵采油在技术卜都是可行的。机械采油优选结果配产>>50 t/d,选择防砂电泵;配产<<50 t/d选择防抽油泵,防砂工艺配合生产。

4、结束语

针对研究区超深直井及水平井设计了完井管柱结构,同时探讨了各类采油工艺适应性。同时目前研究区机采存在的主要问题:

(1)砂落人柱塞与泵筒间,导致卡泵;

(2)防砂管孔眼堵塞,影响进液;

(3)防砂管无法防住细砂、泥砂,导致泵流道堵塞、卡泵。

砂堵是主要矛盾,必须提高防砂、排砂、挡砂工艺技术。因此,针对这方面的问题,还需开展防砂防堵、防止卡泵方面工艺实践。

参考文献

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论文作者:靳甲斌

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/3

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